煤體高壓射流鉆割卸壓原理及防沖研究.pdf

1、隨著開采深度和開采條件的惡化,開采引起的高能量礦震誘發(fā)作用,導(dǎo)致沖擊礦壓的頻繁發(fā)生。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,90％以上的沖擊礦壓事故發(fā)生于煤層巷道內(nèi)。因此,巷道圍巖的卸壓措施的研究對于防震與防沖具有重要的意義。
　　針對這種現(xiàn)狀,本文從礦震擾動巷道圍巖破壞機(jī)理分析出發(fā),采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實(shí)證等研究方法,提出了采用煤體高壓射流鉆割卸壓技術(shù)對巷道圍巖卸壓的方式,同時(shí)從現(xiàn)場應(yīng)用的角度驗(yàn)證了其對礦震擾動巷道的防震和防沖效果。
　　煤

2、體高壓射流鉆割卸壓是指在強(qiáng)礦壓煤層中直接應(yīng)用的一種防治措施,它是以煤柱作為安全屏障,水射流鉆孔時(shí),煤、水經(jīng)過鉆孔向孔外排出,鉆孔周圍煤體劇烈向孔道方向移動,同時(shí)發(fā)生煤體的膨脹變形和頂?shù)装宓南嘞蛭灰?引起鉆孔周圍一定范圍內(nèi)的應(yīng)力降低,并使高應(yīng)力向煤體深部轉(zhuǎn)移,從而起到煤體局部卸壓的效果。該技術(shù)還可以降低煤體的脆性,增加塑形變形,降低煤體的彈性勢能。
　　通過對高壓射流鉆割卸壓技術(shù)機(jī)理進(jìn)行研究,并采用FLAC2D、ANSYS數(shù)值模擬軟

3、件,基于硯北煤礦250203工作面地質(zhì)條件進(jìn)行數(shù)值模擬,模擬結(jié)果可知,適合該工作面的卸壓參數(shù)為:鉆孔直徑d取400mm,鉆孔間距S取3.0m,鉆孔長度L取30m最優(yōu)。
　　在250203工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)頭30~60m范圍外進(jìn)行現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn),并通過硯北煤礦現(xiàn)有的防沖監(jiān)測設(shè)備電磁輻射儀器和微震監(jiān)測儀器對工業(yè)性試驗(yàn)期間數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果表明高壓射流鉆割技術(shù)的實(shí)施改變了采掘工作面順槽的高應(yīng)力分布,使其高應(yīng)力區(qū)域向工作面煤壁深部擴(kuò)展